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1、学习必备欢迎下载 中 国 科 学 技 术 大 学 0506 学年第一学期无机化学期中考试试卷 （供 05级 3 系、19 系学生用）2005.10.30 序号学号姓名 一、选择题（ 20 分，每小题只有一个正确的答案） 1 按照 Lewis 酸碱理论，反应 CO3 2- + H2O HCO3 + OH 属于( ) (A) 酸碱加合反应(B) 酸取代反应(C) 碱取代反应(D) 双取代反应 2在下列溶剂中， 醋酸能作为强酸的溶剂是( ) (A) 水(B) HF(l) (C) H2SO4(l) (D) NH3(l) 3已知 Fe(OH)3(s)的 Ksp = 2.7010 39，则饱和的 Fe(O
2、H)3水溶液的pH 为( ) (A) 7 (B) 9.75 (C) 4.25 (D) 8 4下列缓冲对中， 不属于人体中的缓冲对是( ) (A) CO3 2- HCO3 - (B) H2CO3 HCO3 - (C) H2PO4 - HPO4 2- (D) A 、B、C 都对 5在 NaHS (aq)中，质子平衡表达式是( ) (A) Na + + H 3O + = OH- + HS - + 2S 2- (B) Na + = H 2S + HS - + S 2- (C) H2S + H3O + = S2- + OH - (D) Na + + H 3O + = OH- + HS - + S 2-
3、6根据 Pauling 的含氧酸强度规则，H4P2O7、H3PO4和 HPO3的酸强度顺序为 ( ) (A) H3PO4 H4P2O7 HPO3(B) HPO3 H4P2O7 H3PO4 (C) H3PO4 HPO3 H4P2O7(D) HPO3 H3PO4 H4P2O7 7难溶电解质AnBm(s)的溶解度so（mol? dm 3）是其溶度积 Ksp的函数，若不考虑水解， 它们的关系式为( ) (A) so= n - m ?m- n ?K sp - (m+n) (B) so= n -n ?m- m ?K sp 1/(m+n) (C) so= n - n ?m- m ?K sp (m+n) (D
4、) so= n n ?mm ?K sp 1/ (m+n) 8范德华方程式的形式为( ) 9在密闭容器中，有A、B 两只敞口杯子， A 杯中装入 1/3 纯乙醇， B 杯中装入1/3 的稀 乙醇，最终的现象是( ) (A) A 杯空(B) A、 B 两杯中有浓度相同的乙醇溶液 (C) B 杯空(D) A 、 B 两杯中有浓度不同的乙醇溶液 2 2 22 22 (A) ()()(B) ()() (C) ()()(D) ()() nn paVnbnRTpaVnbRT VV nn paVnbnRTpaVnbnRT VV 学习必备欢迎下载 10在一次渗流实验中，一定摩尔数的未知气体通过小孔渗向真空需要4
5、5 秒钟，在相同 条件下， 相同摩尔数的氧气渗流需要18 秒钟， 则未知气体的分子量为( ) (A) 100 (B) 200 (C) 5.12 (D) 12.8 11焓的定义式H = U + pV中， p 代表( ) (A) 体系的总压力(B) 体系中各组分的分压(C) 100 kPa (D) 外压 12对于有理想气体参与的化学反应，其 rHm 和 U 的相对大小( ) (A) rHm U(B) rHm0 的有( ) (A) H2O(l, 5) H2O(s, 5) (B) H2O(l, 110) H2O(g, 110) (C) H2O(l, 100 ) H2O(g, 100 ) (D) H2O
6、(l, 5) H2O(s, 5) 14在稀的砷酸溶液中通入H2S，制备硫化亚砷（As2S3）溶胶， H2S适当过量，则胶团 结构为( ) (A) (As2S3)m?nH +,(n- x)HS- x+?xHS- (B) (As2S3)m?nHS - ,(n- x)H +x- ?xH + (C) (As2S3)m?nH +,(n- x)HS- x- ?xHS - (D) (As2S3)m?nHS - ,(n- x)H +x+?xH+ 15由 A、B 两种纯液体混合形成理想溶液，则对该混合过程描述正确的是( ) (A) V=0， H=0， S=0， G=0 (B) V0， H0， G0， G0， H
7、 1(B) 2 pKa? pKa?(B) pKa pKa pKa?(D) pKa? pKa? pKa 20. 某氨基酸的酸电离常数Ka=1.99 10 - 10，其碱电离常数 Kb=5.25 10- 12，0.1 mol? L - 1 的 该氨基酸溶液的pH 为( ) (A) 6.21 (B) 7.70 (C)2.72 (D)7.00 学习必备欢迎下载 Kp = 二、填空题（ 30 分） 1（ 11 分） 稀溶液的依数性是指在稀溶液中，溶剂的蒸气压下降、 和的数值，只与一定量溶液中的溶质的有关，而与溶质 的无关。在U 型管的中间放置，U 型管两边放置 浓度不等的溶液，溶液的液面高，产生液面差的
8、实质是， 其压力 =，利用该原理，（能或否）实现海水淡化，其理由是 。 2 （7 分）在 25，密闭容器中，反应4HCl(g) + O2(g)2H2O(g) + 2Cl2(g)，首先放入 1atm 的 HCl(g)和 1atm 的 O2(g)，平衡时氧气分压减少了 px，则下列表达式为： Kc = Kp， ，Kx = Kp 。 Kp和 Kc与 有关， Kx与和有关， Kc、Kp、Kx 在数值上相等的条件是。 3 （4 分）反应O3(g) 3/2O2(g)的 rGm= 163 kJ? mol 1，计算该反应的 Kc, 298K = ，Kp, 298K = 。 4 （5 分）称为第一类 永动机，它
9、（能或不能）制造出来，因为它违背定律。证明 。 5 （3 分）CH3CN(l) 自偶电离方程式为， N2O4(l)中， NOCl 与 Sn 反应的化学方程式为。 在 IF5(l) 溶入 KF(s)增加了溶液的导电性， 试用方程式解释之。 三、（15 分） 1 镍是锰矿中常见的杂质。为了在电解过程中得到高纯度的锰，必须在电解前将电 解质中的镍除掉。 现有电解质溶液含Mn 2+=0.500 mol dm 3， Ni2+=0.0100 mol dm 3， 在 1atm，25条件下，通入H2S 直至饱和，试问 pH 应调到什么范围之内，才能达 到除去 Ni 2+的效果。（已知 12 ,H Sa K=1
10、.0 10 7， 22 ,H Sa K=1.0 10 14， sp,NiS K=1.07 10 21， Ksp,MnS=4.65 10 14） 学习必备欢迎下载 2试求在pH=4 的缓冲溶液中，CaC2O4的溶解度。 （已知 24 sp,CaC O K =2.34 10 9， 1224 ,H C Oa K=5.90 10 2， 2224 ,H C Oa K=6.40 10 5） 四、（20 分） 1为利用近海天然气矿中的甲烷在工业上生产醋酸或乙醇，可以利用下面两个反应。 CH4(g) + CO2(g)CH3COOH(g) 2CH4(g) + H2O(g)C2H5OH(g) + 2H2(g) (
11、1) 试计算在298K 和 p条件下，下列两反应的Kp，并指出哪一个反应可行。 CH4(g)CO2(g)H2(g)H2O(g)CH3COOH(g)C2H5OH(g) fHm (kJ? mol 1) 74.81 393.51 241.82 431.92 235.3 Sm (J?K 1? mol1) 186.15 213.6 130.57 188.72 282.84 282.59 (2) 计算 0时，反应CH4(g) + CO2(g)CH3COO(g)的 Kp （假设 025， rHm，rSm基本不变。） 2 已知 cHm, C6H6(l) = 3268kJ? mol 1， cHm, C6H12(
12、l) = 3920kJ? mol 1， 水的 vapH m= 40.7 kJ? mol 1， fHm, H2O(g) = 241.82kJ? mol 1，试求苯氢化反应生成环己烷的焓变。 学习必备欢迎下载 五、（15 分） 1.已知 0.025 moldm 3 的一元弱酸水溶液的凝固点为 0.060， 试计算该酸的pKa。（已 知 Kf,H2O =1.86） 2.试计算 0.100 M 的难挥发的非电解质水溶液在75的蒸气压。 （已知 vapHm = 40.67 kJ mol 1） 3.某稀溶液1kg 溶剂中，含溶质B 的物质的量为m 摩尔，其沸点升高常数为Kb，若 溶质按 2B B2在溶液中
13、缔合， 其平衡常数为K， 试证明。 在证明过程中，应用了什么假设？等式左侧的K 是经验平衡常数还是热力学平衡 常数？ K= Kb(mKb- Tb) (2 Tb-mKb)2 学习必备欢迎下载 Additional Exam (20 points) 1.Each of the questions or incomplete statements below is followed by four suggested answers or completions. Please give your answer that is best in each case. (1) Which of the
14、following sets of conditions describes a system undergoing a reversible change? ( ) ?Ssystem ?Ssurronding ?Stotal (A) positive zero positive (B) positive negative zero (C) positive positive zero (D) negative zero negative (2) The statement that heat cannot spontaneously flow from a colder to a hotte
15、r body is a resulf of ( ) (A) the first law of thermodynamics (B) the second law of thermodynamics (C) the third law of thermodynamics (D) Le Chatelier s principle (3) Which of the following factors influences the value of Kafor the dissociation of formic acid? ( ) (A) temperature (B) pressure (C) p
16、H (D) the initial concentration of HCO2H (4)In a saturated solution of iodine in chloroform, the mole fraction of iodine is 0.0147, what is the total vapor pressure of such a saturated solution? ( = 0.31 torr, =199.1 torr, all apply at 25 ) ( ) (A) 0.31torr (B) 196.5torr (C) 199.1torr (D) 196.2torr
17、(5) Which of the following is not a Lewis base ? ( ) (A) NH4 + (B) OH (C) O2(D) SCN (6) Which of the following is not a conjugate acidbase pair? ( ) (A) NH4 +/NH 3(B) H2O/OH (C) H3O +/H 2O(D) CH4/CH3 (7) Which of the following statements is always true for an ideal gas? ( ) (A) If the temperature an
18、d volume of a gas increase at constant pressure, the amount of gas must also increase. (B) If the pressure increases and the temperature decreases for a constant amount of gas, the volume must decrease. (C) If the volume and the amount of gas both decreases at constant temperature, the pressure must
19、 decrease. (D) None of above all. (8) Increasing the temperatures of a liquid will do which of the following? ( ) (A) Increase its boiling point (B) Increase its melting point (C) Increase its vapor pressure (D) All of the above 2 I p 3 CHCl p 学习必备欢迎下载 (9) A 0.100 moldm 3 solution of sulfuric acid i
20、n water freezes at 0.371 . Which of the following statements is consistent with this observation? ( Kf =1.86) ( ) (A) H2SO4 does not dissociate in water. (B) H2SO4 dissociates into H3O + and HSO 4 ions in water. (C) H2SO4 dissociates in water to form two H3O + ions and one SO 4 2 ion. (D) H2SO4 asso
21、ciates in water to form (H2SO4)2 molecules. (10) For which of the following reactions change roughly equivalent changes in internal energy and enthalpy ( ) (A) 2H2(g) + O2(g)2H2O(g) (B) Pb(NO3)2(s) + 2KI(s)PbI2(s) + 2KNO3(s) (C) CaCO3(s) + 2HCl(aq)CaCl2(aq) + CO2(g) + H2O(l) (D) NaOH(s) + CO2(g)NaHC
22、O3(s) 2. The phase diagram is a convenient way to indicate the phases of a substance as a function of temperature and pressure. Answer the following questions based on the phase diagram of water given below: (1) What phases are present at A, B, C, and D? (2) Why does ice not sink in its own liquid?
23、(3) When water freezes, it expands. Explain this observation using the Clausius Clapeyron equation, which may be expressed by dpH dTTV . Here, H and V denote the change of molar enthalpy and molar volume of water, respectively. (4) A glass container partially filled with water is connected to a vacu
24、um pump. What changes will be observed when the pump is turned on for a long time? Please explain by using the phase diagram of water. (5) A man is skating on the surface of a sheet of ice where the air pressure is 1 atm and the temperature is 0 o C. What changes will be observed along the skating track on the surface of the ice, assuming the ice can withstand his weight without cracking?